Åndedrettssenter: Struktur, funksjon og sykdommer

Åndedrettssenteret er den delen av hjerne som styrer begge deler innånding og utånding. Den ligger i medulla oblongata og består av fire underenheter. Dysfunksjon i luftveissentralen kan forekomme som et resultat av nevrologiske sykdommer, lesjoner og forgiftning, blant andre forhold, eller kan være forbundet med andre sykdommer.

Hva er luftveissenteret?

Åndedrettssenteret er en funksjonell enhet i hjerne ligger i medulla oblongata, medulla oblongata. På grunn av sin enorme betydning henviste leger opprinnelig til åndedrettssenteret som den vitale noden (nodus vitalis). Dens funksjon er å kontrollere puste, som i det vesentlige er ufrivillig; men mennesker er i stand til å kontrollere innånding og utånding - til en viss grad - bevisst. I 1811 var fransk lege og fysiolog Julien Jean Legallois den første som beskrev denne delen av hjerne. Som mange hjernefunksjoner ble respirasjonssenteret oppdaget ved å sammenligne sunt og skadet vev. Legallois fant, ved hjelp av dyreforsøk, at lesjoner i et bestemt område av medulla oblongata føre til hemming av ufrivillig puste.

Anatomi og struktur

Åndedrettssenteret ligger i medulla oblongata og er ikke en eneste anatomisk struktur. I stedet er det en funksjonell enhet som består av forskjellige nevroner. Disse tilhører forskjellige grupper, men er tett sammenkoblet via synapser. Medisin skiller fire undergrupper: Dorsal respiratorisk gruppe, ventral respiratorisk gruppe, pneumotaktisk senter og apneustisk senter. Ulike enheter representerer forskjellige funksjoner og oppgaver. Den dorsale respiratoriske gruppen strekker seg i lengderetningen gjennom medulla oblongata, med de fleste nerveceller plassert i tractus solitarius. Denne gruppen er et nettverk uten faste grenser. Den ventrale respiratoriske gruppen omgir den dorsale respiratoriske gruppen lateralt og i thoraxretningen; igjen, men dette er ikke klart avgrensede strukturer. Både det pneumotaksiske senteret og det apneustiske senteret ligger i broen (pons): sistnevnte er i den nedre delen, mens det pneumotaksiske senteret ligger over den.

Funksjon og oppgaver

Ufrivillig innånding og utånding avhenger av respirasjonssenteret; funksjonelt kan man skille mellom fire trinn i åndedrettsprosessen. De forskjellige gruppene nevroner i luftveissenteret utfører hver for seg bare spesifikke funksjoner. Dorsal respiratorisk gruppe er hovedsakelig ansvarlig for rytmen av puste. Innånding, med en varighet på omtrent to sekunder, er kortere enn utånding, som varer i omtrent 3 sekunder. For inspirasjon sender den dorsale respirasjonsgruppen signaler til luftveismusklene, som deretter aktivt letter innånding. For passiv utånding trenger ikke respiratorisk senter å generere sitt eget signal. Derimot er den ventrale respirasjonsgruppen i respirasjonssenteret nødvendig for tvungen pust, som kan akselerere eller tvinge både innånding og utånding. Det pneumotaktiske senteret i ponsene styrer en del av luftveiene som mange mennesker ikke er bevisst på: Det stopper innånding, og hjelper til med å kontrollere maksimalt volum av luft i lungene. Apneusis er det medisinske begrepet for motstykket til denne prosessen: det apneustiske sentrum av luftveissenteret forårsaker korte voldsomme inhalasjoner, som ved gispende pust. Etter langvarig åndedrag, stor anstrengelse eller i andre stressende situasjoner, hjelper apneus på denne måten til å sikre kroppens oksygen forsyning.

Sykdommer

En av de mest kjente luftveissykdommene er hyperventilering, der pasienter inhalerer og puster raskt ut. Som et resultat kan symptomene inkludere svimmelhet, synsforstyrrelser, kvelningsfølelse, følelser av panikk og kardiovaskulære symptomer. Hyperventilering kan forekomme som en del av både fysiske og psykologiske symptomer, med fysiske årsaker, inkludert økt akutt oksygen etterspørsel og forhold som hjerneslag (apopleksi), traumatisk hjerneskade, encefalitt, og andre hjernehendelser. Hyperventilering som et psykologisk symptom er spesielt karakteristisk for panikk og angstanfall. Pasienter med depresjon or smerte lidelser er også mer utsatt for hyperventilering enn andre individer. Dyspné er en alvorlig luftveissykdom som kan være dødelig hvis den ikke behandles og er preget av et redusert antall pust, med berørte individer som bare tar inn en liten mengde luft i lungene per pust. Dyspné forekommer naturlig ofte før døden og kan patologisk gå foran fullstendig åndedrettsstans. Ved åndedrettsstopp stopper pusten helt, men kan under noen omstendigheter gjenopptas; den spesifikke årsaken er den viktigste faktoren. Mulige årsaker til åndedrettsstans inkluderer nevrologisk sykdom, forgiftning, lammelse av luftveismuskulaturen, visse ytre krefter som kvelning, medisinsk traumer, elektriske ulykker og bedøvelseskomplikasjoner. Midlertidig pustestopp i minst 10 sekunder under søvn preger søvnapné or søvnapnésyndrom. Andre potensielle symptomer inkluderer rastløs søvn, økt nattesvette, økt vannlating under søvn (nokturi), søvnvansker gjennom natten og episoder med mikrosove. Ved oppvåkning, svimmelhet og hodepine kan forekomme. I tillegg, søvnapné manifesterer seg ofte i tegn som påvirker mental ytelse, for eksempel, konsentrasjon problemer og deprimert humør. Narkotika bruk, fedme (fetme), og nevronale sykdommer er blant de vanligste årsakene. Behandlingen varierer avhengig av årsaken, men det er et presserende behov, spesielt i alvorlige tilfeller, for å forhindre sekundær fysisk skade fra oksygen mangel. Andre pusteforstyrrelser inkluderer luftveislyder (stridor), trekkpust, periodisk pust, munn puster, hikke (singultus), og nysing.